来自沙特阿拉伯的新燃料

绿色氢气正在全球范围内兴起--其支持者表示，它可能会在脱碳方面发挥重要作用，但持怀疑态度的人质疑其安全性和实用性。

在红海边的沙特阿拉伯沙漠边缘，一座名为Neom的未来主义城市即将建成。这座耗资5000亿美元(3800亿英镑)的城市--配有会飞的出租车和机器人家政服务--计划成为100万人的家园。什么样的能源产品既能为这座城市供电，又能销往世界？不是石油。相反，沙特阿拉伯寄希望于一种不同的燃料-绿色氢气。这种无碳燃料是通过使用可再生的电力将氢分子从氧分子中分离出来而从水中提炼出来的。

今年夏天，美国大型天然气公司Air Products&Amp；Chemical宣布，作为Neom的一部分，该公司过去4年一直在沙特阿拉伯建设一座绿色氢气工厂。该电厂的电力来自遍布沙漠的风能和太阳能项目，发电量为40千兆瓦。它号称是世界上最大的绿色氢气项目--更多的沙特工厂正在筹划中。

并不是只有沙特人认为绿色氢气是能源领域的下一件大事。虽然这种燃料在美国几乎没有受到关注，但在世界各地，一场绿色氢气热潮正在进行。许多公司、投资者、政府和环保人士认为，它是一种能源，可能有助于结束化石燃料的统治，减缓世界变暖的轨迹。

总部设在纽约的非营利组织自然资源保护委员会(Natural Resources Defense Council)的能源分析师雷切尔·法赫里(Rachel Fakhry)说：“这是非常有前途的。”法赫里等专家表示，虽然风能和太阳能可以为家庭和电动汽车提供电力，但绿色氢气可能是混凝土和钢铁制造等高耗能行业的理想能源，也可能是更难通电的部分交通行业的理想能源。“经济的最后15%很难清理--航空、航运、制造业、长途卡车运输，”法赫里说。“绿色氢气可以做到这一点。”

欧洲的经济背负着高昂的能源价格，严重依赖俄罗斯的天然气，它正在通过为电解厂和其他氢气基础设施的建设提供资金，来拥抱绿色氢气。德国将清洁能源刺激资金的最大份额分配给了绿色氢气。欧盟委员会(European Commission)在评论其氢气战略时表示：“对于一个完全脱碳的经济来说，这是一个缺失的部分。”

几十年来，人们一直在吹捧氢作为燃料来源的潜力，但据怀疑者称，这项技术从未大规模投入使用--而且有充分的理由。他们认为，广泛采用绿色氢气技术面临着严重的障碍，最引人注目的是，氢燃料需要可再生能源才能实现绿色。这将需要大规模的可再生能源发电来为电解厂提供动力，这些电解厂将水分解为氢气和氧气。相比之下，目前最常见的制氢方法仍然是“天然气重整”，顾名思义，这需要以天然气的形式输入化石燃料，天然气与水蒸气反应产生氢气、一氧化碳和二氧化碳。因为传统的甲烷制氢过程中会排放二氧化碳，这对环境不友好；以这种方式生产的氢气被称为“灰氢”。

而且，不管是哪种生产方法，如果没有管道，氢气也很难储存和运输。目前，在美国等一些地方，氢气比天然气等其他燃料贵得多。

彭博新能源金融(Bloomberg New Energy Finance)驻英国分析师、绿色氢气怀疑论者迈克尔·利布里奇(Michael Liebreich)表示，尽管它有优势，但“它显示出同样令人印象深刻的劣势清单”。

Liebreich在BloombergNEF最近的两篇文章中的第一篇中写道：“它在自然界中不存在，所以它需要能量来分离。”“它的储存需要压缩到大气压的700倍，制冷到-253C…。它每单位体积的能量是天然气…的四分之一。它可以使金属变脆，它可以通过最微小的泄漏逃脱，是的，它真的是爆炸性的。“。

一些绿色氢气项目正在以艰难的方式认识到这一点。澳大利亚的一个能源财团最近获得了环境监管部门的批准，该财团计划将氢气从西澳大利亚州皮尔巴拉(Pilbara)附近的一个地点输送到新加坡。该计划涉及1600台大型风力涡轮机和30平方英里的太阳能电池板，以运营一座23千兆瓦的电解厂，以生产绿色氢气。但据ABC新闻报道，这个名为亚洲可再生能源中心(Asian Renewable Energy Hub)的设施在认识到液化氢气并将其运输到如此远的距离存在困难后，改变了策略。取而代之的是，该设施现在计划出口氨气，这是一种更稳定的气体。

Liebreich写道，尽管存在这样的问题，绿色氢气仍然“像恶棍一样控制着技术乐观主义者的想象力”。

伍德麦肯齐(Wood McKenzie)研究绿色氢气的能源分析师本·加拉格尔(Ben Gallagher)表示，这种燃料是如此之新，其未来仍不明朗。“没有人知道这里到底发生了什么，”他说。“在这一点上，这只是一种猜测。目前，很难将其视为新的石油。不过，它可能构成整体燃料组合的重要组成部分。“。

但对于支持者来说，绿色氢气的前景太诱人了，不容忽视。如果用可再生能源制造，它是不含二氧化碳的。此外，使用可再生能源制造燃料可以帮助解决困扰风能和太阳能的间歇性问题，因此它本质上是一种高效的储存方式。当对可再生能源的需求较低时，在春季和秋季，多余的电力可以用来为分解氢和氧分子所需的电解提供动力。然后氢气就可以储存起来，或者沿着管道输送。

纵观欧洲、中东和亚洲，越来越多的国家和公司正在拥抱这种燃料。美国之所以落后，是因为天然气等其他形式的能源目前要便宜得多，但有几个新项目正在进行中，包括犹他州的一座绿色氢气发电厂，它将取代两座老化的燃煤电厂，为南加州和内华达州发电，并供犹他州境内使用。

在日本，一座新的绿色氢气工厂刚刚在福岛附近开业，这是世界上最大的氢气工厂之一。考虑到该工厂距离2011年核灾难现场很近，这是一个有意的象征性位置。它将被用来为燃料电池提供动力，无论是在车辆上还是在固定场所。

随着欧洲加大脱碳力度，它也在投资绿色氢气。欧盟最近起草了一项大规模绿色氢气扩张战略，尽管该战略尚未正式实施。但在其清洁能源计划中，欧盟包括了新的绿色氢电解槽以及运输和储存技术的资金。在该计划中，欧盟预计将向这种燃料投资至多4700亿欧元(合5500亿美元/GB 4150亿美元)。欧盟委员会写道：“快速大规模部署清洁氢气是欧盟实现其气候雄心的关键。”

中东地区拥有世界上最便宜的风能和太阳能，正准备成为绿色氢气的主要参与者。落基山研究所突破技术项目负责人托马斯·科赫·布兰克说：“沙特阿拉伯拥有低得离谱的可再生能源。”“太阳每天都很稳定地照耀着，风每晚都很稳定地吹着。”这是很难被击败的。“。

彭博社(BloombergNEF)估计，要生产足够多的绿色氢气来满足世界四分之一的能源需求，需要的电力比目前世界所有来源产生的电力还要多，在生产和储存方面的投资将达到11万亿美元(8.3万亿GB)。这就是为什么目前关注的焦点是15%的经济，其能源需求不容易由风能和太阳能提供，如重型制造业、长途卡车运输以及货船和飞机的燃料。

绿色氢气的能量密度是喷气燃料的三倍，使其成为一项很有前途的飞机零排放技术。但欧洲飞机制造商空中客车(Airbus)最近发布了一份声明，称需要克服重大问题，包括在飞机上安全储存氢气，机场缺乏氢气基础设施，以及成本。

空中客车(Airbus)零排放飞机副总裁格伦·卢埃林(Glen Llewell Yn)表示：“为了让零排放飞行成为现实，具有成本竞争力的绿色氢气和跨行业合作将是强制性的。”他对此持乐观态度，认为氢动力飞机可能在2035年之前投入飞行。

在地面上，绿色氢气也被确定为一些道路车辆的替代品。在英国，氢气火车、卡车和双层巴士正在获得吸引力。在加利福尼亚州，该州早在2009年就通过了低碳燃料标准，以推广电动汽车和氢气汽车。10月份，一群重型汽车和能源行业官员组成了西部各州氢联盟，以推动迅速部署氢燃料电池技术和基础设施，以取代柴油卡车、公交车、机车和飞机。

西方国家氢联盟的执行董事Roxana Bekemohammadi说：“氢燃料电池将为这些重型、难以通电的行业的零排放机动性的未来提供动力。”他说：“这是不争的事实。这个新的联盟的存在是为了确保政府和产业界能够有效地合作，以加速这场革命的到来。“。

甚至还有更小规模的氢气系统的计划，可以为个人家庭供电。在澳大利亚，新南威尔士大学(University Of New South Wales)与全球工程公司GHD合作，创造了一种名为Lavo的家用系统，它利用太阳能产生和储存绿色氢气，并在需要时将其转化为电力。

落基山研究所(Rocky Mountain Institute)的布兰克表示，从日本、美国到欧盟，绿色氢气的发展都是“非常好的消息”。“绿色氢气很有潜力解决许多让人们夜不能寐的问题，因为气候变化问题似乎无法解决。”

本文最初由耶鲁e360出版，经许可再版-点击此处阅读原文。这也是为什么这篇报道没有像《未来星球》报道通常那样对其碳排放量进行估算的原因。

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